Question

同學(xué)們在探究“影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素”時，提出了下列假設(shè)．
假設(shè)1：滑輪組機(jī)械效率高低可能與動滑輪重有關(guān)
假設(shè)2：滑輪組機(jī)械效率高低可能與被提升的物重有關(guān)
假設(shè)3：滑輪組機(jī)械效率高低可能與物體提升高度有關(guān)
假設(shè)4：滑輪組機(jī)械效率高低可能與滑輪組繩子股數(shù)有關(guān)
一位同學(xué)設(shè)計了如圖所示的四個滑輪組，并將實(shí)際數(shù)據(jù)填入下表．
表一：

名稱	定滑輪	動滑輪1	動滑輪2	鉤碼
圖示
重力/N	1	1	2	2

表二：

力	F1	F2	F3	F4
大小/N	1	1.67	2	2.5
機(jī)械效率

（1）在表二中填上四次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)______（填①、②、③、④）可知，滑輪組機(jī)械效率高低與被提升物重有關(guān)．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)②和④可知，滑輪組機(jī)械效率高低與______無關(guān)．
（4）通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，機(jī)械效率越______．
（5）要研究滑輪組機(jī)械效率高低是否與物體提升高度有關(guān)，應(yīng)該選用______（同一/不同）滑輪組，提升同一重物到______（相同/不同）的高度去研究．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率公式η=×100%；W_有用=Gh，而W_總=Fs．
其中在實(shí)驗(yàn)①②③中，其中鉤碼上升的高度h與繩端移動的距離s的關(guān)系均為：s=3h，
而在實(shí)驗(yàn)④中，其中鉤碼上升的高度h與繩端移動的距離s的關(guān)系為：s=2h．
（2）在實(shí)驗(yàn)①和②中都是采用了相同的動滑輪1，只是它們掛的鉤碼重不同，因而其機(jī)械效率也就不同．
（3）在實(shí)驗(yàn)②和④中都是采用了相同的動滑輪1，且它們掛的鉤碼重相同，但其繩股數(shù)是不同的．
（4）在實(shí)驗(yàn)②中采用了動滑輪1，而實(shí)驗(yàn)③中采用了動滑輪2，它們掛的鉤碼重是相同的，其繩股數(shù)是相同的．
（5）選用同一滑輪組測量滑輪組機(jī)械效率高低是否與物體提升高度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)時，可以減小誤差，并更能準(zhǔn)確的測量．
解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)①：由圖可知此滑輪只掛了一個鉤碼，所以G=2N，
η=×100%=×100%=×100%≈66.7%；
同理，實(shí)驗(yàn)②：由圖可知滑輪掛了兩個鉤碼，所以G=4N，
η=×100%=×100%=×100%≈80%；
實(shí)驗(yàn)③：G=4N，η=×100%=×100%=×100%≈66.7%；
實(shí)驗(yàn)④：G=4N，η=×100%=×100%=×100%=80%；
故答案為：66.7%、80%、66.7%、80%．
（2）實(shí)驗(yàn)①中的鉤碼重為2N，其機(jī)械效率為66.7%，在實(shí)驗(yàn)②中鉤碼重為4N，
其機(jī)械效率為80%，所以用同一滑輪組時，滑輪組機(jī)械效率高低與被提升物重有關(guān)．
故答案為：①和②．
（3）實(shí)驗(yàn)②中的鉤碼重為4N，繩股數(shù)為3股，其機(jī)械效率為80%，實(shí)驗(yàn)④中的鉤碼重為4N，
繩股數(shù)為2股，其機(jī)械效率為80%，從而可以看出，滑輪組機(jī)械效率高低與滑輪組繩子股數(shù)無關(guān)．
故答案為：滑輪組繩子股數(shù)．
（4）因?qū)嶒?yàn)②中動滑輪1的重量為1N，其機(jī)械效率為80%，而實(shí)驗(yàn)④中動滑輪2的重量為2N，其機(jī)械效率為66.7%，
其它數(shù)據(jù)均相同，從而得出不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，機(jī)械效率越低，故答案為：低．
（5）因要想測量滑輪組機(jī)械效率高低是否與物體提升高度有關(guān)，就必須采用同一滑輪組，提升到不同高度去研究，
故答案為：相同、不同．
點(diǎn)評：本題主要考查了影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素的實(shí)驗(yàn)．